An additively manufactured manifold-microchannel heat sink for high-heat flux cooling

微通道 材料科学 散热片 热流密度 压力降 水力直径 热阻 冷却液 机械 计算机冷却 质量流量 热力学 复合材料 传热 机械工程 电子设备和系统的热管理 纳米技术 雷诺数 工程类 物理 湍流
作者
Daeyoung Kong,Euibeen Jung,Yunseo Kim,Vivek V. Manepalli,Kyupaeck Jeff Rah,Hansang Kim,Yongtaek Hong,Hyoung Gil Choi,Damena Agonafer,Hyoungsoon Lee
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier]
卷期号:248: 108228-108228 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2023.108228
摘要

Active liquid cooling technique with great efficiency not only reduces power consumption but also effectively dissipates high heat flux. In this study, a manifold-microchannel heat sink (MMCHS) was monolithically fabricated by additive manufacturing, and the thermal and hydraulic performance was investigated in a closed loop. Utilizing AlSi10Mg powder, the laser powder bed fusion process was used to fabricate the complex heat sink structure by directly putting a 3D liquid routing manifold structure on a typical microchannel. The MMCHS, with an overall size of 30 × 15 × 9 mm3, can support a heated area of 10 × 10 mm2 and features a tapered structure to facilitate uniform coolant flow. This system contains microchannels with a width and height of 0.2 mm and 2 mm, respectively, with an aspect ratio of AR = 21. Our results show that the MMCHS can dissipate effective heat flux up to 240 W/cm2 with a mass flow rate of 395 g/min with a considerably low-pressure drop of 1.7 kPa and low heated surface temperature of 100 °C. The corresponding total thermal resistance is as low as 0.21 K/W. In addition, numerical simulations showed detailed flow information as well as good agreement with experimental data. Finally, methods for structural improvement of the manifold microchannel were suggested based on the experimental and numerical results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
orixero应助做梦采纳,获得10
1秒前
1秒前
nanhaishenmi完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助王晓雪采纳,获得10
7秒前
王相一完成签到,获得积分10
7秒前
开心大王完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
special发布了新的文献求助10
14秒前
乐乐应助简单的平松采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助科研小白采纳,获得10
14秒前
无私雨柏发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
XuliangGuo发布了新的文献求助10
15秒前
鹅鹅鹅发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI2S应助可靠的南霜采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
SciGPT应助cuncun采纳,获得10
18秒前
善学以致用应助杪123采纳,获得10
19秒前
共享精神应助eghiefefe采纳,获得10
19秒前
BABY五齿完成签到,获得积分10
21秒前
漱泉枕石发布了新的文献求助10
22秒前
lvsehx发布了新的文献求助10
22秒前
Jello完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
hackfeng发布了新的文献求助10
24秒前
背后觅夏发布了新的文献求助10
25秒前
asss发布了新的文献求助10
27秒前
special发布了新的文献求助10
30秒前
hackfeng完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
斯丹康完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
Lucas应助WLX采纳,获得10
34秒前
科研小白发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Cambridge introduction to intercultural communication 1000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
Understanding Autism and Autistic Functioning 950
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2915464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2554162
关于积分的说明 6910445
捐赠科研通 2215586
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1177789
版权声明 588353
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 576487